Elektrolitik Alüminyum Sıvısının Özellikleri, Alüminyum Arıtma

Elektrolitik ham alüminyum sıvısını hammadde olarak kullanarak yuvarlak alüminyum çubukların üretildiği tüm üretim sürecinde, alüminyum eriyiğinin arıtılması, elektrolitik ham alüminyum sıvısının özellikleri ve yuvarlak alüminyum çubukların gereklilikleri tarafından belirlenen üretim sürecinin kilit bir unsuru haline gelmiştir. Arıtma sürecinin kalitesinin, yuvarlak alüminyum çubukların üretim sürecini doğrudan etkileyeceği ve sonraki ürünlerin kalitesi üzerinde ciddi bir etkiye sahip olacağı kabul edilmektedir. Bu nedenle, uygun bir arıtma işlemi orijinal alüminyum sıvısının özelliklerine ve yuvarlak alüminyum çubuğun gerekliliklerine göre uygulanmalıdır.

Elektrolitik Alüminyum Sıvısı

Elektrolitik hücredeki alüminyum sıvısı aşağıdaki özelliklere sahiptir:

(1) Sıcaklık yüksektir. Elektroliz işlemi genellikle 950 ℃ ~ 970 ℃ sıcaklıkta gerçekleştirilir; bu sıcaklık, elektrolit ve alüminadan oluşan kriyolit-alüminanın özelliklerine göre belirlenir, bu nedenle elektroliz hücresindeki erimiş alüminyumun sıcaklığı en az 940 ℃'dir.

(2) Çok sayıda oksidasyon kalıntısı bulunmaktadır. Kriolit-alümina bileşiminden oluşan erimiş tuz elektroliti ile aynı sıcaklıktaki erimiş alüminyum arasında belirli bir yoğunluk farkı bulunsa da, bu fark erimiş alüminyum ile elektrolitin tabakalanmasını sağlamak için yeterlidir. Ancak bu fark çok küçük olduğu için, vakum torbası ile işleme sırasında az miktarda elektrolitin emilmesi kaçınılmazdır. Elektroliz sürecindeki karıştırma ve sirkülasyon ile erimiş alüminyumun hızlı hareketi, alüminyumun anot boşluğunda tekrar oksitlenmesine neden olur; bu da alüminyum eriyiklerinde oksidasyonun ve kalıntıların artmasına yol açar.

(3) Fe ve Si içeriği yüksektir. Elektroliz sürecinde, Fe ve Si gibi indirgenmiş safsızlık elementleri doğrudan sıvı alüminyuma karışır ve bu da alüminyumun kalitesini düşürür. Bu elementler esas olarak hammadde olan alümina, karbon anotlar ve demir aletlerden kaynaklanır.

(4) Yüksek hidrojen içeriği. Alüminyum elektroliz sürecinin kendine özgü yapısı nedeniyle, sıvı alüminyumun gaz içermesi kaçınılmazdır ve bu gazın ana bileşeni hidrojenidir. Anot hidrokarbonlarının termal ayrışmasıyla oluşan hidrojen, anot üzerinde elektrokimyasal olarak çözünür ve oluşan H, katoda göç eder ve anot üzerinde deşarj olarak hidrojen üretir. Buna ek olarak, çevredeki su buharından indirgenen hidrojen de alüminyum sıvısında çözünür ve sıvı alüminyumdaki hidrojen doygunluk içeriği, sıcaklığın artmasıyla birlikte artar.

Elektrolitik alüminyum sıvısının özelliklerine göre, her bir işlem aşamasında alüminyum sıvısının titizlikle arıtılması gerekmektedir.